’S e glanadh fliuch (Wet Clean) aon de na ceumannan deatamach ann am pròiseasan saothrachaidh leth-chonnsachaidh, agus tha e ag amas air diofar thruailleadh a thoirt air falbh bho uachdar a’ wafer gus dèanamh cinnteach gum faodar ceumannan a’ phròiseis às dèidh sin a dhèanamh air uachdar glan.
Mar a tha meud innealan leth-chonnsachaidh a’ sìor lùghdachadh agus riatanasan mionaideachd a’ dol am meud, tha na h-iarrtasan teicnigeach airson pròiseasan glanadh wafer air fàs nas cruaidhe. Faodaidh eadhon na mìrean as lugha, stuthan organach, ianan meatailt, no fuigheall ocsaid air uachdar na wafer buaidh mhòr a thoirt air coileanadh innealan, agus mar sin a’ toirt buaidh air toradh agus earbsachd innealan leth-chonnsachaidh.
Prionnsabalan Bunasach Glanadh Wafer
Tha cridhe glanadh wafers ann a bhith a’ toirt air falbh diofar thruailleadh gu h-èifeachdach bho uachdar a’ wafer tro dhòighean corporra, ceimigeach agus dòighean eile gus dèanamh cinnteach gu bheil uachdar glan aig a’ wafer a tha freagarrach airson a ghiullachd às dèidh sin.
Seòrsa Truailleadh
Prìomh Bhuaidhean air Feartan Innealan
| Truailleadh Artaigil | Easbhaidhean pàtrain
Easbhaidhean implantachaidh ian
Easbhaidhean briseadh sìos film inslitheach
| |
| Truailleadh meatailteach | Meatailtean Alcalach | Neo-sheasmhachd transistor MOS
Briseadh-sìos/lobhadh film ocsaid a’ gheata
|
| Meatailtean Trom | Sruth aodion cùil snaim PN nas àirde
Easbhaidhean briseadh sìos film ocsaid geata
Crìonadh fad-beatha giùlan mion-chuid
Gineadh lochdan sreath brosnachaidh ocsaid
| |
| Truailleadh Ceimigeach | Stuth Organach | Easbhaidhean briseadh sìos film ocsaid geata
Caochlaidhean film CVD (amannan goir)
Atharrachaidhean ann an tighead film ocsaid teirmeach (ocsaidachadh luathaichte)
Tachradh ceò (wafer, lionsa, sgàthan, masg, reticle)
|
| Dopantan Neo-organach (B, P) | Gluasadan Vth aig transistor MOS
Atharrachaidhean strì an aghaidh fo-strat Si agus duilleag poly-silicon àrd-dhìonach
| |
| Bunaitean neo-organach (amines, ammonia) & aigéid (SOx) | Crìonadh ann an rùn nan resists a chaidh a mheudachadh gu ceimigeach
Tachdadh truailleadh mìrean agus ceò mar thoradh air cruthachadh salainn
| |
| Filmichean ocsaid dùthchasach is ceimigeach mar thoradh air taiseachd, èadhar | Meudachadh air an aghaidh conaltraidh
Briseadh-sìos/lobhadh film ocsaid a’ gheata
| |
Gu sònraichte, tha amasan a’ phròiseis glanadh wafer a’ gabhail a-steach:
Toirt air falbh mìrean: A’ cleachdadh dhòighean fiosaigeach no ceimigeach gus mìrean beaga a tha ceangailte ri uachdar a’ chlò-bhualaidh a thoirt air falbh. Tha e nas duilghe mìrean nas lugha a thoirt air falbh air sgàth nan feachdan electrostatach làidir eatorra agus uachdar a’ chlò-bhualaidh, agus mar sin feumaidh iad làimhseachadh sònraichte.
Toirt air falbh Stuthan Organach: Dh’fhaodadh truailleadh organach leithid geir agus fuigheall photoresist cumail ri uachdar an uaifeir. Mar as trice, thèid na truailleadh sin a thoirt air falbh le bhith a’ cleachdadh riochdairean ocsaideachaidh làidir no fuasglaidhean.
Toirt air falbh ian meatailt: Faodaidh fuigheall ian meatailt air uachdar na wafer coileanadh dealain a lughdachadh agus eadhon buaidh a thoirt air ceumannan giullachd às dèidh sin. Mar sin, thathas a’ cleachdadh fuasglaidhean ceimigeach sònraichte gus na h-ianan seo a thoirt air falbh.
Toirt air falbh ocsaid: Feumaidh cuid de phròiseasan gum bi uachdar an uaifle saor bho shreathan ocsaid, leithid ocsaid silicon. Ann an leithid de chùisean, feumar sreathan ocsaid nàdarra a thoirt air falbh rè cheumannan glanaidh sònraichte.
Tha dùbhlan teicneòlas glanadh wafers ann a bhith a’ toirt air falbh truailleadh gu h-èifeachdach gun droch bhuaidh a thoirt air uachdar an wafer, leithid casg a chuir air garbhachadh uachdar, creimeadh no milleadh corporra eile.
2. Sruthadh Pròiseas Glanadh Wafer
Mar as trice bidh grunn cheumannan ann am pròiseas glanadh wafer gus dèanamh cinnteach gun tèid truailleadh a thoirt air falbh gu tur agus uachdar gu tur glan fhaighinn.
Figear: Coimeas eadar glanadh seòrsa baidse agus glanadh aon-wafer
Tha pròiseas àbhaisteach glanadh wafer a’ toirt a-steach na prìomh cheumannan a leanas:
1. Ro-ghlanadh (Ro-ghlanadh)
Is e adhbhar ro-ghlanadh truailleadh sgaoilte agus mìrean mòra a thoirt air falbh bho uachdar a’ chlòimh, agus mar as trice bithear a’ dèanamh seo tro bhith a’ sruthladh le uisge dì-ionichte (Uisge DI) agus a’ glanadh le ultrasonaig. Faodaidh uisge dì-ionichte mìrean agus neo-chunbhalachdan sgaoilte a thoirt air falbh bho uachdar a’ chlòimh an toiseach, agus bidh glanadh ultrasonaig a’ cleachdadh buaidhean cavitation gus am ceangal eadar na mìrean agus uachdar a’ chlòimh a bhriseadh, gan dèanamh nas fhasa an toirt air falbh.
2. Glanadh Ceimigeach
’S e glanadh ceimigeach aon de na prìomh cheumannan ann am pròiseas glanadh wafer, a’ cleachdadh fuasglaidhean ceimigeach gus stuthan organach, ianan meatailt, agus ocsaidean a thoirt air falbh bho uachdar a’ wafer.
Toirt air falbh Stuth Organach: Mar as trice, thathar a’ cleachdadh acetone no measgachadh ammonia/peroxide (SC-1) gus truailleadh organach a sgaoileadh agus a ocsaidachadh. Is e NH₄OH an co-mheas àbhaisteach airson fuasgladh SC-1.
₂O₂
₂O = 1:1:5, le teòthachd obrachaidh timcheall air 20°C.
Toirt air falbh ian meatailt: Bithear a’ cleachdadh searbhag nitric no measgachadh searbhag haidreaclórach/peirocsaid (SC-2) gus ianan meatailt a thoirt air falbh bho uachdar na wafer. Is e HCl an co-mheas àbhaisteach airson fuasgladh SC-2.
₂O₂
₂O = 1:1:6, leis an teòthachd air a cumail aig timcheall air 80°C.
Toirt air falbh ocsaid: Ann an cuid de phròiseasan, feumar an còmhdach ocsaid dùthchasach a thoirt air falbh bho uachdar a’ chlòimh, agus airson sin thathar a’ cleachdadh fuasgladh searbhag haidreafluarach (HF). Is e HF an co-mheas àbhaisteach airson fuasgladh HF.
₂O = 1:50, agus faodar a chleachdadh aig teòthachd an t-seòmair.
3. Glanadh Deireannach
Às dèidh glanadh ceimigeach, mar as trice bidh na wafers a’ faighinn ceum glanaidh mu dheireadh gus dèanamh cinnteach nach eil fuigheall ceimigeach air fhàgail air an uachdar. Bidh an glanadh mu dheireadh sa mhòr-chuid a’ cleachdadh uisge dì-ionichte airson sruthladh mionaideach. A bharrachd air an sin, thathas a’ cleachdadh glanadh uisge òson (O₃/H₂O) gus tuilleadh thruailleadh sam bith a tha air fhàgail a thoirt air falbh bho uachdar na wafer.
4. Tiormachadh
Feumar na wafers glan a thiormachadh gu sgiobalta gus casg a chur air comharran-uisge no ath-cheangal thruailleadh. Tha dòighean tiormachaidh cumanta a’ toirt a-steach snìomh-tiormachadh agus glanadh naitridein. Bidh a’ chiad fhear a’ toirt air falbh taiseachd bho uachdar a’ wafer le bhith ga snìomh aig astaran àrda, agus bidh an tè mu dheireadh a’ dèanamh cinnteach à tiormachadh iomlan le bhith a’ sèideadh gas naitridein tioram thairis air uachdar a’ wafer.
Truailleadh
Ainm Modh-obrach Glanaidh
Tuairisgeul air Measgachadh Ceimigeach
Ceimigean
| Mìrean | Piranha (SPM) | searbhag sulfarach/haidridean piorocsaid/uisge DI | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Amonium hydroxide/hydrogen peroxide/uisge DI | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| Meatailtean (chan e copar) | SC-2 (HPM) | searbhag haidridein/haidridean piorocsaid/uisge DI | HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C |
| Piranha (SPM) | searbhag sulfarach/haidridean piorocsaid/uisge DI | H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C | |
| DHF | searbhag hydrofluoric/uisge DI caolaichte (cha toir e air falbh copar) | HF/H2O1:50 | |
| Stuthan organach | Piranha (SPM) | searbhag sulfarach/haidridean piorocsaid/uisge DI | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Amonium hydroxide/hydrogen peroxide/uisge DI | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| DIO3 | Ozone ann an uisge dì-ionichte | Measgachaidhean O3/H2O air an Leasachadh | |
| Ocsaid Dùthchasach | DHF | searbhag hydrofluoric caolaichte / uisge DI | HF/H2O 1:100 |
| BHF | searbhag hydrofluoric bufaireach | NH4F/HF/H2O |
3. Modhan Glanadh Wafer Cumanta
1. Modh Glanaidh RCA
’S e dòigh-glanaidh RCA aon de na dòighean-glanaidh wafer as clasaigeach ann an gnìomhachas nan leth-chonnsadairean, air a leasachadh le RCA Corporation còrr is 40 bliadhna air ais. Tha an dòigh seo air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus truailleadh organach agus neo-chunbhalachdan ian meatailt a thoirt air falbh agus faodar a chrìochnachadh ann an dà cheum: SC-1 (Glanadh Coitcheann 1) agus SC-2 (Glanadh Coitcheann 2).
Glanadh SC-1: Tha an ceum seo air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus truailleadh organach agus mìrean a thoirt air falbh. Is e measgachadh de ammonia, haidridean piorocsaid, agus uisge a th’ anns an fhuasgladh, a chruthaicheas sreath tana de shilicean ogsaid air uachdar na wafer.
Glanadh SC-2: Tha an ceum seo air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus truailleadh ian meatailt a thoirt air falbh, a’ cleachdadh measgachadh de dh’aigéad haidreaclórach, haidridean piorocsaid, agus uisge. Bidh e a’ fàgail sreath tana fulangach air uachdar an uaifeir gus casg a chuir air ath-thruailleadh.
2. Modh Glanaidh Piranha (Piranha Etch Clean)
Tha an dòigh-glanaidh Piranha na dhòigh air leth èifeachdach airson stuthan organach a thoirt air falbh, a’ cleachdadh measgachadh de dh’aigéad sulfarach agus haidridean piorocsaid, mar as trice ann an co-mheas de 3:1 no 4:1. Air sgàth feartan oxidative anabarrach làidir an fhuasglaidh seo, faodaidh e tòrr stuth organach agus truailleadh stòlda a thoirt air falbh. Feumaidh an dòigh seo smachd teann air suidheachaidhean, gu sònraichte a thaobh teòthachd agus dùmhlachd, gus nach dèanar cron air an uaifear.
Bidh glanadh ultrasonach a’ cleachdadh buaidh cavitation a chruthaichear le tonnan fuaim àrd-tricead ann an leaghan gus truailleadh a thoirt air falbh bho uachdar an uaifle. An coimeas ri glanadh ultrasonach traidiseanta, bidh glanadh megasonic ag obair aig tricead nas àirde, a’ comasachadh toirt air falbh mìrean fo-mhicron nas èifeachdaiche gun mhilleadh a dhèanamh air uachdar an uaifle.
4. Glanadh òson
Bidh teicneòlas glanadh òson a’ cleachdadh feartan làidir ocsaididh òson gus lobhadh agus truailleadh organach a thoirt air falbh bho uachdar na wafer, agus mu dheireadh gan tionndadh gu carbon dà-ogsaid agus uisge gun chron. Chan fheum an dòigh seo ath-bheachdan ceimigeach daor a chleachdadh agus tha e ag adhbhrachadh nas lugha de thruailleadh àrainneachdail, ga dhèanamh na theicneòlas a tha a’ tighinn am bàrr ann an raon glanadh wafer.
4. Uidheam Pròiseas Glanadh Wafer
Gus dèanamh cinnteach à èifeachdas agus sàbhailteachd phròiseasan glanadh wafers, thathas a’ cleachdadh measgachadh de uidheamachd glanaidh adhartach ann an saothrachadh leth-chonnsachaidh. Seo na prìomh sheòrsaichean:
1. Uidheam Glanaidh Fliuch
Tha uidheam glanaidh fliuch a’ toirt a-steach diofar thancaichean bogaidh, tancaichean glanaidh ultrasonach, agus innealan-tiormachaidh snìomh. Bidh na h-innealan sin a’ cothlamadh feachdan meacanaigeach agus ath-bheachdan ceimigeach gus truailleadh a thoirt air falbh bho uachdar an uaifeir. Mar as trice bidh tancaichean bogaidh uidheamaichte le siostaman smachd teothachd gus dèanamh cinnteach à seasmhachd agus èifeachdas fhuasglaidhean ceimigeach.
2. Uidheam Glanadh Tioram
Tha uidheam glanaidh tioram sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach innealan-glanaidh plasma, a bhios a’ cleachdadh mìrean àrd-lùtha ann am plasma gus freagairt le uachdar na wafer agus fuigheall a thoirt air falbh. Tha glanadh plasma gu sònraichte freagarrach airson pròiseasan a dh’ fheumas cumail suas ionracas an uachdair gun a bhith a’ toirt a-steach fuigheall ceimigeach.
3. Siostaman Glanaidh Fèin-ghluasadach
Le leudachadh leantainneach cinneasachadh leth-chonnsachaidh, tha siostaman glanaidh fèin-ghluasadach air a bhith mar an roghainn as fheàrr airson glanadh wafer air sgèile mhòr. Bidh na siostaman sin gu tric a’ toirt a-steach uidheaman gluasaid fèin-ghluasadach, siostaman glanaidh ioma-tanca, agus siostaman smachd mionaideach gus dèanamh cinnteach à toraidhean glanaidh cunbhalach airson gach wafer.
5. Gluasadan san Àm ri Teachd
Mar a bhios innealan leth-chonnsachaidh a’ sìor fhàs nas lugha, tha teicneòlas glanadh wafers ag atharrachadh a dh’ionnsaigh fuasglaidhean nas èifeachdaiche agus nas càirdeile don àrainneachd. Bidh teicneòlasan glanaidh san àm ri teachd ag amas air:
Toirt air falbh mìrean fo-nanomeatair: Faodaidh teicneòlasan glanaidh a th’ ann mar-thà dèiligeadh ri mìrean air sgèile nanomeatair, ach leis an lùghdachadh a bharrachd ann am meud an inneil, bidh toirt air falbh mìrean fo-nanomeatair na dhùbhlan ùr.
Glanadh Uaine is Càirdeil don Àrainneachd: Bidh e a’ sìor fhàs cudromach cleachdadh cheimigean a tha cronail don àrainneachd a lughdachadh agus dòighean glanaidh nas càirdeile don àrainneachd a leasachadh, leithid glanadh òson agus glanadh megasonic.
Ìrean nas àirde de fèin-ghluasad agus inntleachd: Leigidh siostaman tuigseach le sgrùdadh agus atharrachadh fìor-ùine air diofar pharaimeatairean rè a’ phròiseas glanaidh, a’ leasachadh èifeachdas glanaidh agus èifeachdas cinneasachaidh tuilleadh.
Tha teicneòlas glanadh uaifearan, mar cheum deatamach ann an saothrachadh leth-chonnsachaidh, a’ cluich pàirt riatanach ann a bhith a’ dèanamh cinnteach à uachdaran uaifearan glan airson pròiseasan às dèidh sin. Bidh measgachadh de dhiofar dhòighean glanaidh a’ toirt air falbh truailleadh gu h-èifeachdach, a’ toirt seachad uachdar fo-strat glan airson nan ath cheumannan. Mar a bhios an teicneòlas a’ dol air adhart, cumaidh pròiseasan glanaidh air an leasachadh gus coinneachadh ris na h-iarrtasan airson cruinneas nas àirde agus ìrean locht nas ìsle ann an saothrachadh leth-chonnsachaidh.
Àm puist: 8 Dàmhair 2024